交大学子“追寻”星际访客受到外媒关注：3I/ATLAS 的身世之谜

人类一直渴望飞出太阳系探索宇宙，但即使是最快的“旅行者一号”，也还未穿越奥尔特云，更未真正脱离太阳引力。

然而，飞不出的太阳系过去10年内已被三颗来自系外的星际天体造访。2025年7月1日，ATLAS望远镜组发现了最新的一颗——3I/ATLAS。研究这类“来自系外的信使”，能让我们一窥其他行星系统的样貌。

3I的身世充满谜团。早在距离太阳6个天文单位时，它就表现出异常的活跃性，可能因漫长漂泊中受到宇宙射线轰击，表面形成易挥发的“风化层”，使CO₂和CO在远日处就开始释放。更奇特的是，它在远离太阳时释放出大量镍，却几乎没有铁，显示其物质组成与太阳系彗星截然不同。

此外，哈勃望远镜测得3I核半径至少2.8公里，甚至可能超过5公里，远大于此前的星际访客。按理论，这样的大天体出现几率极低，暗示星际空间可能蕴含比预期更多、更大的天体，挑战现有行星形成理论。

根据其约58km/s的高速轨迹与化学特征，研究推测3I或来自银河系的厚盘恒星系统——一个古老、低金属、寒冷的区域，而非太阳附近的薄盘恒星带。

图1｜天问一号环绕器高分辨率相机拍摄到的阿特拉斯（3I/ATLAS）。（国家航天局供图）

为了探究3I的真正身世，上海交通大学物理与天文学院硕士研究生郭亦阳在李政道研究所青年学者冯发波的指导下，利用Gaia卫星数据对这颗星际彗星的轨迹进行了详细分析。研究结果显示，3I过去并未与任何恒星发生近距离接触，因此也没有经历显著的引力散射。而从统计角度来看，这种被恒星强烈扰动的可能性极低，说明它更可能诞生自一颗高速运行的恒星系统。

“不过，3I的速度依然与银河系薄盘的恒星系统相符，”郭亦阳补充道，“我们的模型还发现，它的运动方向与薄盘的空间结构高度一致。再考虑到薄盘的恒星密度远高于厚盘，更容易形成并抛射出类似3I的星际天体，因此我们推断——3I最有可能起源于银河系的薄盘。”

3I起源于银河系薄盘的结论很快得到了其他研究的支持。西班牙Xabier Pérez-Couto团队(https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2025arXiv250907678P/abstract）利用Gaia卫星数据，找到了与3I曾近距离掠过的恒星，其中有13颗与郭亦阳团队的样本重合，进一步确认了这一结果。

“自2018年第一颗星际天体奥陌陌被发现后，我就对星际天体充满了兴趣，”论文通讯作者冯发波回忆道，“这次3I的发现同样引发轰动，比奥陌陌更神秘，所以我和亦阳决定研究它的起源，并在两个月内完成了论文。”

图2｜哈勃望远镜7月21日观测到的3I相对于背景恒星的运动

该论文放在预印本arxiv网站上后迅速得到了知名媒体Gizmodo（https://gizmodo.com/new-study-upends-origin-theory-of-mysterious-interstellar-object-2000654291 的关注以及维基百科的收录，近期已发表于美国天文学会的The Astrophysical Journal杂志。这也是目前已知国内关于3I研究的第一篇正式发表的论文。

图3 | Gizmodo网站关注

图4 | 维基百科收录

目前，3I已经过近日点，亮度约为12等，日出之前可用业余望远镜观测到。它正逐渐远离太阳系，各地天文爱好者和专业观测站都在争相追踪，力图记录这颗星际来客的最后身影，解读它携带的“系外密码”。

图5｜3I/ATLAS在银河系中的可能运动轨迹

上海交通大学物理与天文学院硕士生郭亦阳为文章的第一作者，李政道研究所青年学者冯发波为通讯作者，李政道研究所副所长杨小虎以及物理与天文学院李兆聿教授为合作者。

本工作得到了国家自然科学基金、科技部、上海市科委、上海交通大学、中智中心、和留学基金委的资助，在此深表感谢。

论文链接：

https://arxiv.org/html/2509.03361v1

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ae1833

作者： 李政道研究所和物理与天文学院 供稿单位： 李政道研究所和物理与天文学院